Здравствуйте, дорогие читатели. Этой статьей я продолжаю свой рассказ (первая часть здесь) о прошлом энергетики, на примере электрооборудования Главного Распределительного Устройства (ГРУ) 6 кВ одной старой ТЭЦ. Сегодня мы поднимемся на второй этаж ГРУ и посмотрим на камеры с масляными выключателями. Я подготовил фотографии самого оборудования, а также видео включения и отключения выключателя.
Для тех, кто зашел на канал впервые — меня зовут Олег, и я работаю инженером в электрическом цехе ТЭЦ. В мои задачи входят организация технического обслуживания и ремонта электрического оборудования (бумажная работа) и решение различных практических проблем во вторичных цепях управления, защиты и мониторинга электрооборудования.
Начнем наше путешествие с общего представления о помещении второго этажа ГРУ-6 кВ. Его можно разделить на три коридора: центральный коридор с приводами управления выключателями и разъединителями и панели РЗА:
Справа и слева от центрального коридора находятся коридоры с камерами масляных выключателей:
Сама камера и выключатель в ней выглядят так:
На данном фото мы можем видеть легендарный Выключатель Маломасляный Горшковый 133 серии, или ВМГ-133. Судя по данным из интернета, выпускать эти выключатели начали еще в 1954 году, хотя я думаю, что раньше. Возможно, конструкцию данного выключателя наши инженеры "подсмотрели" у немецких коллег. На одной ТЭЦ мне доводилось видеть немецкие выключатели, и они один в один похожи на наши. Еще интересный факт - ВМГ-133 до сих пор производят и продают!
Давайте теперь разберем, что за оборудование находится в камере.
Трансформаторы тока.
На уровне пола камеры мы можем наблюдать Трансформаторы Тока (ТТ):
Как это работает и для чего нужно.
По кабелям и шинам (токопроводам) проходят токи большой величины - десятки и сотни ампер. Для измерения больших первичных величин придумали измерительные трансформаторы тока.
Электрический трансформатор состоит из первичной и вторичной обмотки. У трансформатора тока первичной обмоткой выступает сам токопровод, а трансформатор представляет собой вторичную обмотку. Для простоты восприятия представьте себе обычный железный лом (первичная обмотка) и мысленно намотайте на него провод с изоляцией (вторичная обмотка или сам ТТ).
У трансформатора тока на фото вторичных обмоток две: одна обладает большей точностью и предназначена для коммерческого учета, вторая, с более скромной точностью, служит для передачи измерений в цепи защиты. У современных трансформаторов вторичных обмоток больше, так как само оборудование стало сложнее и разветвленнее.
Выключатель ВМГ-133.
Подняв свой взгляд выше, мы можем наблюдать маломасляные горшки. В общем и целом это и есть сам выключатель (по одному горшку на фазу), так как разрыв цепи происходит именно в горшке:
Сам горшок представляет собой емкость, наполненную изоляционным маслом, в которой расположены шток, розетка и устройства для разрыва и гашения дуги. Спереди горшка можно видеть маслоуказатели и отверстия для аварийного выброса масла. Сверху выключателя располагаются тяги со штоками:
Выключатель сверху, с помощью гибких связей, подключен к шинам, которые идут на третий этаж. Напряжение с шин через гибкую связь передается на штоки. Сами штоки с помощью изолированных тяг подвешены на вал. Когда выключатель включается, привод выключателя поворачивает вал, и штоки опускаются и входят в розетку. Розетка подключается к нижним шинам, которые идут на первый этаж. Таким образом, цепь замыкается, и напряжение от источника (верхние шины) передается к потребителю (нижние шины).
Фарфоровые тяги - самое слабое звено в этой конструкции. Из-за ударов при отключении фарфор может (и такое не редкость) расколоться на одной или нескольких фазах. Соответственно, произойдет неполнофазное отключение, или выключатель вообще не отключится. Все это аварийные режимы работы, которые вызывают нарушения в работе энергосистемы.
Для гашения ударов применяются масляные демпферы. По сути это тоже емкость с маслом, из которой торчит штырь. При отключении вал ударяется о шток и передает энергию в демпфер.
А вот так вся механика подключается к приводу выключателя:
Для чего это все нужно?
При коммутации больших токов (особенно аварийных), при разрыве контактов образуется дуга. Такая же дуга, как при сварке металла. Дуга обладает большой температурой, сама она не погаснет и нанесет вред оборудованию. Вот для гашения этой самой дуги и применяется выключатель ВМГ-133. Существуют и другие виды выключателей, но о них в другой раз.
При входе и выходе штока и розетки дуга попадает в среду с изоляционным маслом. Масло, под действием высоких температур, испаряется, образуя как бы пузырь. Дуга в пузыре быстро теряет тепло и угасает. Это крайне простое описание процессов, происходящих внутри выключателя, и служит для общего ознакомления. Подробное описание того, что происходит с дугой, заняло бы еще одну статью.
Видеоматериал по теме статьи.
Теперь давайте посмотрим, как происходит включение выключателя.
По команде от ключа управления происходит срабатывание привода. Привод крутит вал, на котором расположены тяги со штоками. Штоки опускаются и входят/выходят в розетки. Таким образом происходит включение выключателя.
Теперь перейдем в центральный коридор и посмотрим, каким образом выключатель управляется:
На данном видео происходит много всего. Это тема следующей статьи. В этой же статье нас интересует привод выключателя - это тот, что с флажками "вкл" и серая коробка под ним:
Команда включения и отключения подается с ключа управления, который находится между двумя огоньками (зеленый и красный), чуть ниже вольтметра с буквой "И" (индикаторный), на котором висит плакат "НЕ ВКЛЮЧАТЬ, работают люди":
Заключение.
Данная статья подошла к концу. Я постарался в очень сжатой и доступной форме описать маслянные выключатели, как они работают и для чего нужны. Вообще непосредственно осблуживанием и ремнотом выключателей ВМГ-133 я занимался в далеком 2008 году и уже некоторые моменты порядком подзабыл и по этому данная статья была и для меня, как экскурсия в мое прошлое, когда я только начинал работать в энергетике и был простым электромонтером.
В следующей статье, я обещаю:), мы перейдем к самому интересному - к панели релейной защиты.
Всем читателям большое спасибо за проявленный интерес. Всретимся в продолжении...
До встречи:)